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Universidad de Guanajuato. Díaz Vega. Sistemas de Medición

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Generación electrónica de una señal sinusoide para ejemplificar el movimiento armónico simple Díaz Vega, Edgar Javier Universidad de Guanajuato Campus Irapuato Salamanca D.E.M. Yuriria 

Resumen—En este documento se explica un poco lo que es un sistema de medición, los organismos que regulan las diferentes unidades, y algunos patrones de medida y su origen.

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Sistema Métrico Decimal: primer sistema unificado de medidas.

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Sistema Cegesimal de Unidades (CGS): denominado así porque sus unidades básicas son el centímetro, el gramo y el segundo. Fue creado como ampliación del sistema métrico para usos científicos.

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Sistema Natural: en el cual las unidades se escogen de forma que ciertas constantes físicas valgan exactamente la unidad.

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Sistema Técnico de Unidades: derivado del sistema métrico con unidades del anterior. Este sistema está en desuso.

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Sistema anglosajón de unidades: es el sistema anglosajón, con algunas diferencias, normalizado en el Reino Unido en 1824. Aún utilizado en algunos países anglosajones. Muchos de ellos lo están reemplazando por el Sistema Internacional de Unidades. [3].

Índice de Términos— Sistema de unidades, frecuencia, frecuencia angular, movimiento armónico simple, período, señal senoidal, series de Fourier, tren de pulsos.

I.INTRODUCCIÓN La elección de unidades ha sido siempre antropométrica al ser el hombre el sujeto que mide: el ritmo día/noche, la longitud de un paso, la temperatura del cuerpo humano, etc. En muchos casos la elección fue harto caprichosa; Luis XIV eligió la longitud de su pie como unidad patrón, Jorge III de Inglaterra eligió en hacia 1770 como unidad de volumen patrón la capacidad de su orinal (Galón Imperial), enviando como patrón secundario a las colonias americanas el orinal de su mujer (Galón USA). [1]. Ante la necesidad de contar con un sistema de unidades aceptado por todos los países es que durante la 1 la conferencia general de pesas y medidas (CGPM) llevada a cabo en París en el año de 1960, se elaboró un nuevo sistema denominado Sistema Internacional de Unidades (SI). [2]

II.

DESARROLLO

A. Sistema de unidades. Un sistema de unidades es un conjunto de unidades de medida consistente, estándar y uniforme. En general definen unas pocas unidades de medida a partir de las cuales se deriva el resto. Existen varios sistemas de unidades entre los cuales están:

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Sistema Internacional de Unidades (SI): es el sistema más usado. Sus unidades básicas son: el metro, el kilogramo, el segundo, el amperio, el kelvin, la candela y el mol. Las demás unidades son derivadas del Sistema Internacional.

B. Sistema internacional de unidades. El Sistema Internacional de Unidades, abreviado SI, es el sistema de unidades más extensamente usado junto con el antiguo sistema métrico decimal. Fue creado en 1960 por la Conferencia General de Pesas y Medidas, que inicialmente definió seis unidades físicas básicas o fundamentales. En 1971, fue añadid a la séptima unidad básica, el mol. Una de las principales características, que constituye la gran ventaja del SI, es que sus unidades están basadas en fenómenos físicos fundamentales. El sistema Internacional de Unidades está constituido por: 1. Los patrones de medida. 2. Un método para formar unidades mayores y menores. 3. Las definiciones de las unidades. 4. Recomendaciones para la escritura [4] C. Unidades básicas del SI MAGNITUD UNIDAD

SÍMBOLO

Universidad de Guanajuato. Díaz Vega. Sistemas de Medición FÍSICA Longitud metro Masa kilogramo Intensidad de ampere corriente eléctrica Temperatura Kelvin Intensidad luminosa candela Cantidad de Mol sustancia Tiempo Segundo Tabla 1.1 Unidades Básicas del SI.

m kg A K Cd mol S

Las definiciones de las unidades fundamentales están bajo una constante revisión y se han estado cambiando a lo largo de la historia. Las definiciones que a continuación se dan corresponden a las aceptadas actualmente. El kilogramo se define como la masa de un cilindro fabricado con una aleación de platino-iridio que se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas en Sévres, Francia. Este patrón de masa se estableció en 1889 y no se ha cambiado ya que la aleación de platino-iridio es extraordinariamente estable.

2 ya que estos pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas. Esta definición de mol fue aceptada desde 1971. La candela es la intensidad luminosa en una dirección dada de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 x 1012 hertz y cuya intensidad energética en esa dirección es 1/683 watt por esterradián. Esta unidad fue aceptada desde 1979 en la 16a CGPM. [2]. D. Prefijos del SI El SI dispone de un método general para formar unidades mayores y menores que las unidades tomadas como fundamentales: las unidades mayores y menores se forman con prefijos que modifican las unidades fundamentales y derivadas por factores de varias potencias de base 10. Los prefijos son sílabas que antepuestas a la unidad indican los distintos múltiplos y submúltiplos de dicha unidad, cada uno de ellos tiene un símbolo determinado. En la tabla 1.2 se presentan los prefijos del SI, así como sus equivalencias y símbolos.

El metro es la distancia recorrida por la luz en el vació durante un intervalo de tiempo de 1/299 792 458 de segundo. Esta nueva definición del metro se formuló en 1983 en la 17a Conferencia General de Pesas y Medidas. Esta definición establece que la rapidez de la luz en el vació es de 299 792 458 m/s. El segundo es el tiempo que requiere un átomo de cesio 133 para realizar 9, 192, 631,770 vibraciones, correspondientes a la transición entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental. Esta definición del segundo se dio en 1967 en la 13a Conferencia General de Pesas y Medidas. El Kelvin se define como la fracción 1/273.16 de la temperatura triple del agua. El punto triple del agua, corresponde a la temperatura y presión únicas en las que el agua, el vapor de agua y el hielo pueden coexistir en equilibrio. Esta definición se estableció en 1967 en la 13a Conferencia General de Pesas y Medidas. El ampere es la intensidad de una corriente constante que, mantenida en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita y de sección circular despreciable, separados por una distancia de un metro y situados en el vació, produce entre dichos conductores una fuerza de 2 x 10 -7 newton por cada metro de longitud. La fuerza producida se debe a los campos magnéticos de los conductores. Esta unidad fue denominada así en honor del físico francés André Marie Ampere, desde 1948. El mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene un número de entidades elementales equivalente a la cantidad de átomos que hay en 0.012 kg de carbono 12. Cuando se utiliza el mol, hay que especificar las entidades elementales,

Tabla 1.2 Prefijos del SI

REFERENCIAS

. [1] MAGNITUDES, UNIDADES Y MEDIDA webserver.dmt.upm.es/~isidoro/ot1/Units_es.pdf [2] Gutiérrez, C. (2006). Introducción a la metodología experimental. Editorial Limusa

Universidad de Guanajuato. Díaz Vega. Sistemas de Medición [3] Sistema de unidades. (2015, 18 de junio). Wikipedia, La enciclopedia libre. Fecha de consulta: 05:11, agosto 27, 2015 desde https://es.wikipedia.org/w/index.php? title=Sistema_de_unidades&oldid=83263462. [4] Sistema Internacional de Unidades - Annia Galano´s Web Site. www.agalano.com/Cursos/MetExpI/SIU.pdf Autor Edgar Javier Díaz Vega

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